Generatoranschlusskasten und Überspannungsschutzgerät für PV-Anwendungen

Überspannungsschutz für Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen, unabhängig ob große Freifeldanlagen oder die Aufdachanlage am Wohnhaus, sind aufgrund der Kopplungsflächen und den Installationsorten von Überspannungen durch Blitzeinschläge bedroht. Mit unseren Generatoranschlusskästen und Überspannungsschutzgeräten für PV-Anlagen stellen Sie nicht nur die Verfügbarkeit bei hoher Performance sicher. Gleichzeitig halten Sie auch die Amortisationszeit der Anlage so kurz wie möglich. Sichern Sie mit unserem Blitz- und Überspannungsschutz für PV-Anlagen die Verfügbarkeit und somit auch Ihren Ertrag.

Ihre Vorteile

  • Schnelle Installation und Inbetriebnahme durch Vorkonfektionierte Generatoranschlusskästen
  • Normgerechte Schaltgerätekombination dank Anwendung der DIN EN 61439
  • Leistungsfähige Komponenten für spezifische Anforderungen an die Anwendung
  • Wartungsfreundlich dank steckbarer Komponenten und applikationsspezifischer Anschlusstechnik
Weitere Informationen
Überspannungsschutz und PV-Zubehör

Um unterschiedliche Anlagenteile von Aufdachanlagen optimal vor direkten Blitzeinschlägen und Überspannungen zu schützen, ist der Einsatz von Generatoranschlusskästen notwendig. Phoenix Contact bietet ein umfangreiches Portfolio an verschiedenen installationsfertigen und sofort anschließbaren Generatoranschlusskästen für Ihre Aufdachanlagen.

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Gespräch eines Elektroinstallateurs in einer PV-Aufdachanlage mit einem Mitarbeiter von Phoenix Contact mit einem Überspannungsschutzgerät in der Hand

Überspannungsschutz und Photovoltaik Was sind die Besonderheiten und welche Begriffe spielen eine wichtige Rolle?

Dach mit PV-Anlage und eingezeichnetem Trennungsabstand „s“
PV-Anlage auf einem Dach mit zu großem Durchhang
Gute Leitungsführung bei der Verschaltung von PV-Modulen
Dach mit PV-Anlage und eingezeichnetem Trennungsabstand „s“

Um ein Überspringen des Blitzes zu verhindern, ist der Trennungsabstand „s“ die Mindestentfernung zwischen Blitzableiter und PV-Anlage. Zur Bestimmung ist Hilfe durch Expertinnen und Experten nötig, da der Abstand schwer zu berechnen ist. Alle PV-Komponenten sollten diesen Abstand einhalten. Wird der Abstand nicht eingehalten, verbindet man die PV-Anlage mit dem Blitzschutzsystem, was erhöhte Anforderungen an den Überspannungsschutz stellt.

PV-Anlage auf einem Dach mit zu großem Durchhang

Neben dem Trennungsabstand ist der Durchhang wichtig, besonders bei Nachrüstung von PV-Anlagen. Der Bereich unterhalb einer gedachten Linie zwischen den Spitzen der Blitzfangstangen sollte geschützt sein, da Blitze auch leicht darunter eintauchen können. PV-Module müssen sich unterhalb des Durchhangs befinden. Sitzen sie oberhalb, kann man entweder die Module flacher installieren oder die Blitzschutzanlage anpassen. Der Errichter der Blitzschutzanlage kann die Größe des Durchhangs bestimmen.

Gute Leitungsführung bei der Verschaltung von PV-Modulen

Die PV-Module sind in Reihe geschaltet. Sie bilden einen Leitungsring, der als Antenne fungiert und empfindlich gegenüber Einkopplungen ist. Diese Einkopplungen können den Wechselrichter und die PV-Anlage schädigen. Die aufgespannte Fläche des Leitungsrings muss möglichst klein gehalten werden. Eine größere Fläche koppelt mehr Energie ein. Blitze wirken als starke Sender. Bei Einschlag in der Nähe können sie erhebliche Ströme erzeugen, die die Anlage gefährden.

Photovoltaik-Aufdachanlagen Was ist bei der Installation von Photovoltaik-Aufdachanlagen zu beachten und wo installiert man den Überspannungsschutz?

PV-Anlage ohne äußeren Blitzschutz auf einem Dach
Gebäude mit äußerem Blitzschutz und eingehaltenem Trennungsabstand „s“
Gebäude mit äußerem Blitzschutz ohne eingehaltenen Trennungsabstand „s“
PV-Anlage ohne äußeren Blitzschutz auf einem Dach

Mit einem Blitzeinschlag in das Gebäude wird nicht gerechnet. Eine PV-Anlage erhöht auch nicht das Risiko eines Blitzeinschlags. Die PV-Anlage wird in den Potenzialausgleich eingebunden.

Gebäude mit äußerem Blitzschutz und eingehaltenem Trennungsabstand „s“

Die PV-Module sind mit ausreichendem Abstand zum Blitzschutzsystem im Schutzbereich verlegt. Bei einem Blitzeinschlag ist die PV-Anlage optimal geschützt. Die PV-Anlage wird in den Potenzialausgleich eingebunden.

Gebäude mit äußerem Blitzschutz ohne eingehaltenen Trennungsabstand „s“

Die PV-Module sind bis dicht an das Blitzschutzsystem verlegt. Bei einem Blitzeinschlag könnte es daher zu einem gefährlichen Überschlag auf die PV-Anlage kommen. Um das zu verhindern, werden die PV-Module bzw. das PV-Montagegestell mit dem Blitzschutzsystem fachgerecht verbunden. Beachten Sie hierbei, dass Blitzteilströme in das Gebäude eingeleitet werden. Der Potenzialausgleich muss Blitzströme tragen können.

Schemazeichnung einer Überspannungsschutzanlage samt Potenzialausgleichssystem

Der richtige Installationsort

Idealerweise wird der Überspannungsschutz in der Nähe des Wechselrichters installiert. Realisieren Sie den Schutz durch unsere Überspannungsschutzgeräte für die AC- und DC-Seite des Wechselrichters. Alternativ können Sie auch unsere vorkonfektionierten Lösungen für Generatoranschlusskästen verwenden.

Die Installationsorte und Einbaubedingungen entnehmen Sie der nachfolgenden Tabelle.

Unsere Produktempfehlung für die Einbauorte finden Sie hier:

Installationsorte und Einbaubedingungen

 

Wechselspannung AC 1

Wechselspannung AC 2

Gleichspannung DC 1

Gleichspannung DC 2

 
Installationsort Hauptverteilung AC-Seite des Wechselrichters (Leitungslänge zur Hauptverteilung ≥ 10 m) DC-Seite des Wechselrichters (Leitungslänge PV-Module ≥ 10 m) Nah an PV-Modulen, bzw. Gebäudeeintritt
Ohne äußeren Blitzschutz SPD Typ 2 SPD Typ 2 SPD Typ 2 SPD Typ 2
Mit äußerem Blitzschutz, Trennungsabstand ist eingehalten SPD Typ 1 SPD Typ 2 SPD Typ 2 SPD Typ 2
Mit äußerem Blitzschutz, Trennungsabstand ist nicht eingehalten SPD Typ 1 SPD Typ 1 SPD Typ 1 SPD Typ 1

Ableitvermögen

Bei Überspannungsschutzgeräten Typ 1 muss das Ableitvermögen Itotal den Belastungen am Einbauort entsprechen. Diese Vorgaben entsprechen der europäischen Norm DIN EN 62305-3. Zu den daraus resultierenden lokalen Vorgaben beraten Sie unsere Expertinnen und Experten gern vor Ort.

 

 

 

 

*) LPL I und II mit weniger als vier Ableitungen kommen in der Praxis nicht vor.
Blitzschutzklasse LPL Max. Blitzstrom < 4 Ableitungen Itotal: I(8/20 µs) < 4 Ableitungen Itotal: I(10/350 µs) ≥ 4 Ableitungen Itotal: I(8/20 µs)
I 200 kA 34 kA* 20 kA* 20 kA
II 150 kA 25 kA* 15 kA* 15 kA
III + IV 100 kA 17 kA 10 kA 10 kA

Überspannungsschutzgeräte für Schnittstellen

Neben den bisher vier beleuchteten Installationsorten von Überspannungsschutzgeräten bei PV-Anlagen gibt es noch einen zusätzlichen Bereich, den Sie nicht vergessen sollten:
Der Schutz von Kommunikationsschnittstellen ist normativ nicht immer gefordert, aber sehr empfehlenswert. Selbst über ein Netzwerkkabel oder eine dünne Steuerleitung kann die Elektronik des Wechselrichters durch Überspannungen beschädigt werden und somit den Betrieb der PV-Anlage stören.

Digitale Eingänge zur Leistungsregelung, eine Wetterstation, Ethernet, RS-485: All das sind Beispiele von gängigen Schnittstellen, die es zu schützen gilt.